南宁市房屋安全鉴定设计中心 530022
摘要：加强建筑节能工作不仅是经济建设的需要，更是实施能源、环境、社会可持续发展战略的重要组成部分。本文以建筑设计为研究对象，结合建筑节能设计的特征，从幕墙、楼层地面、门窗等方面进行了节能设计分析。结果表明：科学合理的节能措施不仅有利于降低建筑能耗，而且有利于促进我国经济和社会的发展。
关键词：建筑设计 节能措施 分析
前言
建筑节能不仅是改善大气环境和室内环境的需要，还是国民经济可持续发展的需要。但建筑节能是一项庞大的系统工程，它贯穿整个建筑实体的建造过程，包括建筑围护结构节能设计、自然通风设计、采暖与空调节能设计及太阳能利用等，如果其中任何一个环节的节能设计不合理，都有可能出现建筑能耗增加的问题。因此，提高能源利用效率、加强建筑节能设计研究就成了我国经济持续健康发展的一个重要课题。
1建筑节能设计的特征及实现途径分析
1.1建筑节能设计特征
（1）设计应具有整体性
建筑节能设计牵涉的面较多，并且在具体实施过程中也需要各个专业的密切配合才能保证工程的质量。由此建筑节能设计必须综合考虑建筑朝向、建筑体形、屋顶材料与构造、外墙材料与构造、配电与照明等各个方面，所以建筑节能设计需要综合考虑，全面设计，才能最终达到节约能源的效果。
（2）设计要考虑建筑的舒适性
建筑节能设计与其他工业节能不同，工业节能主要考虑的是节约能源的数量，容易比较和判断。但对于建筑来说，尤其是居住建筑，除了满足节能指标外，还必须考虑建筑的居住舒适度。建筑节能设计科学的住宅，居住比较舒适，提高居住的舒适性，对提高人们的工作效率和生活品质十分重要，在现今以人为本的时代，建筑节能就显示出其独特的意义。
（3）节能设计的地域性
我国南北之间气候区域跨度很大，各个地区间气候相差甚远，如广东省地区占夏热冬暖地区的主导地位，节能要求就与北方建筑节能要求存在很大的不同，我国北方地区温差大，空气湿度低，外墙外保温系统就很适合北方，南方温差较小，空气湿度高，外墙外保温系统施工成本相对较大，外墙外保温系统在南方适应性就较差，由此在设计时需根据地域进行区别对待[1]。
1.2建筑节能的实现途径
首先是做好建筑规划与设计。面对全球能源环境问题，不少全新的设计理念应运而生，如低能耗建筑、零能建筑和绿色建筑等，它们本质上都要求建筑师从整体综合设计概念出发，坚持与能源分析专家、结构工程师等进行紧密配合。在建筑规划和设计时，针对建筑自身所处的具体环境气候特征，重视利用自然环境创造良好的建筑室内微气候，以尽量减少对建筑设备的依赖。具体措施可归纳为以下三个方面：合理选择建筑的地址、采取合理的外部环境设计；合理设计建筑形体，以改善既有的微气候；可借助相关软件进行优化设计，如CFD软件分析室内外空气流动是否通畅。
其次是做好围护结构设计。通过改善建筑物围护结构的热工性能，在夏季可减少室外热量传人室内，在冬季可减少室内热量的流失，使建筑热环境得以改善，从而减少建筑冷、热消耗。具体可分三步进行：一是改变其组成材料的热工性能，二是根据当地的气候、建筑的地理位置和朝向，以建筑能耗软件的计算结果为指导，选择围护结构组合优化设计方法，三是评估围护结构各部件与组合的技术经济可行性，以确定技术可行、经济合理的围护结构[2]。
最后应提高终端用户用能效率。主要是根据建筑的特点和功能，设计高能效的暖通空调设备系统，如蓄能系统和区域供热、供冷系统等。同时在使用中采用能源管理和监控系统监督和调控室内的舒适度、室内空气品质和能耗情况，
2建筑设计中的节能措施分析
2.1幕墙节能设计
玻璃幕墙的传热方式有导热、辐射及太阳光的透射。节能设计就是要对这些环节的热交换加以控制，以增加玻璃幕墙的保温隔热性能，具体来说，主要措施有以下几种：
1）选用节能型材料：节能型材料主要包括节能玻璃和节能型材，如选用吸热玻璃、中空玻璃等。同时玻璃幕墙的金属框架虽然在幕墙外表面占的比例较小，但由于它多为铝合金或不锈钢材料，其导热系数较大，热量容易损失，由此可选用铝塑复合材料、断热铝型材等高热阻材料。此外为提高金属框架的热阻，在保证材料力学性能的前提下，可选用断热桥型节能型材。如断热桥铝型材用隔热条将铝合金型材分隔成两个部分，以减少两部分之间的热传递，从而达到节能效果。
2）构造节能设计：主要是指通过特殊的构造做法，提高玻璃幕墙的保温隔热性能。双层玻璃幕墙就是一种采用构造节能的玻璃幕墙，其独特的夹层设计，使得其保温隔热性能有了很大的提高。此外，在夹层设遮阳构件，既能有效遮阳，又不破坏建筑外观。
2.2建筑门窗节能设计
为了既保证门窗各项的使用功能，又提高门窗的保温节能性能，减少能源消耗，设计时可采取以下措施：
1）控制窗墙面积比：窗墙面积比是指窗户面积与窗户面积加上外墙面积的比值。窗户的传热系数一般大于同朝向外墙的传热系数，因此采暖耗热量也会随着窗墙面积比的增加而增加。窗墙面积比的确定需考虑多种因素，包括不同地区、不同朝向的墙面在冬季或夏季的日照情况、季风影响、室外空气温度、室内采光设计标准、通风要求、开窗面积的耗热量占建筑耗热量的比例等[3]。
2）降低窗的传热耗能：窗框是墙体与窗的过渡层，是固定玻璃的支撑结构，需要有足够的强度和刚度。由于窗框直接与墙体接触，很容易成为传热速度较快的部位，因此窗框需要有良好的保温隔热能力，以免窗框成为整个窗户的热桥。 提高窗框保温隔热性能的措施主要有以下三种：一是选择传热系数较低的窗框，这样可以避免窗框成为热桥；二是采用传热系数小的材料截断金属框料型材的热桥，以制成断桥式框料，如图1（a）所示：三是利用框料内的空气腔室截断金属框扇的热桥，如图1（b）所示。
（b）
2.3屋面节能设计措施
屋面节能设计主要通过采用保温材料、架空通风屋面、绿化屋面等技术来实现。屋面保温设计绝大多数为外保温构造，这种构造受周边热桥影响较小。为了提高屋面的保温能力，屋面的保温节能设计要采用导热系数小、轻质高效、吸水率低（或不吸水）、有一定抗压强度、可长期发挥作用且性能稳定可靠的保温材料作为保温、隔热层。具体来说，主要有以下几种措施：
1）在综合考虑经济发展水平的情况下，应优先采用热导率小、重量轻、吸水率低、抗压强度高的新型保温材料，如现喷硬质聚氨酯泡沫塑料，不仅保温效果好，施工方便，适用于形状比较复杂的屋面，而且这种保温材料是闭孔的材料，不仅吸水率非常小，而且在一定程度上还具有防水的功能
2）设置排汽屋面。设置排汽屋面的目的就是要将保温层内的水分逐步排入大气中，以降低保温层的含水率，使保温层能达到当地自然风干状态下的平衡含水率，从而减少屋面部分的热量损耗，确保保温效果。
3）采用生态型的节能屋面利用屋顶植草栽花，甚至种植灌木或蔬菜，使屋顶上形成植被，成为屋顶花园，起到了良好的隔热保温作用。
结语
总的来说，建筑节能是面对生态、环境问题的必然选择，也日益成为社会关注的焦点。而建筑节能设计则是实现建筑节能目标的第一步，完善的建筑节能设计，将为建筑长期的低能耗运行打下良好的基础。由此相关设计者应高度重视建筑节能设计，严格遵循相关规范标准，不断提高能源的利用效率，以确保我国建筑节能的良性可持续发展。
参考文献
[1]贾彤，王英群.建筑设计中的建筑节能措施[J].现代装饰（理论）.2012（10）.
[2]李予含.关于建筑设计中的建筑节能措施的探究[J].中国高新区.2017（22）.
[3]楚乐靖.建筑设计中的建筑节能措施分析[J].住宅与房地产.2017（26）.
个人简介：黄国健（1982.08-），男（壮族），广西南宁人，工程师，大学本科，从事建筑设计工作。
论文作者:黄国健
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/28
标签：建筑节能论文; 节能论文; 建筑论文; 屋面论文; 窗框论文; 措施论文; 建筑设计论文; 《建筑学研究前沿》2017年第33期论文;